На втором этапе были проведены теоретические и экспериментальные исследования тепло- и массообменных процессов в адсорбционном слое базовой структуры, представляющей собой цилиндрические продольные отверстия в цилиндрических моноблоках. Экспериментальные исследования были проведены на высокоточном малом образце объемом 2.7 литров и на полноразмерном адсорбционном аккумуляторе объемом 51 литр.

Исследования позволили определить эмпирические зависимости между коэффициентом теплопередачи, режимом течения газа и скоростью изменения температурного поля. Данные результаты легли в основу критериальных уравнений, заложенных в математические модели заправочного процесса. Результаты моделирования адекватно соответствуют экспериментальным, обеспечивая возможность прогнозирования температурного профиля и количества аккумулированного газа при заправке аккумулятора природным газом (метаном). Ограничениями на данный момент являются границы режимов, непосредственно достигнутых в экспериментальных исследованиях, а также ограничение применимости для других адсорбентов и структур (данный вопрос решается на этапе 3).

Проведены исследования влияния режимов изготовления на теплопроводность моноблоков. Установлена прямая связь теплопроводности с давлением прессования и соответственно плотностью упаковки, с количеством связующего, с фракционным составом. Также данный этап включал подготовку к этапу 3. Проанализированы различные потенциальные геометрические макроструктуры адсорбционных материалов с позиции обеспечения интенсивной теплопередачи от газа к адсорбенту при низких гидравлических потерях, выбраны структуры для последующих исследований. Была расширена выборка адсорбционных материалов, у которых измерены адсорбционные и кинетические свойства, а также теплопроводность (в моноблочном исполнении). Подготовлены образцы из новых марок адсорбентов для исследования на этапе 3.

Результаты исследований тепло- и массообменных процессов в слое структурированного моноблочного адсорбционного материала опубликованы в журналах открытого доступа (Open Access): одна публикация в Nanomaterials (Q1) и две публикации в Journal of Physics: Conference Series (Q4), оба журнала индексируются Scopus и Web of Science. Также результаты были представлены в 5 докладах на 4 конференциях, включая международную конференцию 8th European Thermal Sciences Conference (EUROTHERM 2021) (Лиссабон, Португалия, 20-22 сентября 2021 г.).